DE19706209A1

DE19706209A1 - Vorrichtung zur Steuerung, insbesondere Endabschaltung einer motorischen Antriebsvorrichtung einer Wickelwelle eines Rolladens, Garagentors o. dgl.

Info

Publication number: DE19706209A1
Application number: DE19706209A
Authority: DE
Inventors: Wendelin Schneider
Original assignee: Becker Antriebe GmbH
Current assignee: Becker Antriebe GmbH
Priority date: 1996-11-09
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: DE19706209B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung, insbesondere Endabschaltung einer motorischen Antriebsvorrichtung einer Wickelwelle eines Rolladens, Garagentors o. dgl. mit einem Sensor zur Erfassung von Drehmomentänderungen infolge von auf die Wickelwelle bzw. die Antriebsvorrichtung einwirkenden Lastwechselvorgängen.

Aus der EP 0 552 459 A1 ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt. Als Sensor zur Erfassung der Drehmomentänderungen werden bspw. ein Biegebalken, eine Biegefeder oder ein Torsionsstab oder ein ähnliches kraftübertragendes Element vorgeschlagen. Dieses Element ist zwischen das zylindrische Gehäuse des Antriebsmotors und einen ortsfesten, mit einem Widerlager verbundenen Träger geschaltet. Der als Biegebalken ausgebildete Sensor erlaubt zwar eine sehr genaue Erfassung der Drehmomentänderungen, erfordert jedoch auch eine aufwendige Auswerteelektronik einschließlich eines Meßverstärkers, was zu einem hohen Kostenaufwand führt. Dies liegt insbesondere an der geringen Auslenkung, die ein Biegebalken bzw. ein Torsionsstab erlaubt. Mit einer Biegefeder werden insbesondere dann, wenn sie als Spiralfeder gewickelt ist, größere Auslenkungen möglich, was die Kompliziertheit der Auswertung mindern kann.

Aus der DE 44 40 449 A1 ist es bekannt, als Abschaltkriterium zur Stillstandsteuerung von einem elektromotorischen Antrieb für Rolläden o. dgl. das Drehmoment des Elektromotors laufend elektronisch zu erfassen und bei Überschreiten bestimmter Abweichungen von einem Sollwert den Antrieb abzuschalten. Die Drehmomentänderungen werden dabei durch eine Messung der Phasenverschiebung des durch mindestens zwei Motorwicklungen fließenden Stromes meßtechnisch erfaßt. Auch diese bekannte Vorrichtung weist eine äußerst aufwendige elektronische Auswerteschaltung auf und ist somit teuer und auch störanfällig. Vor allem ist die Auswerteschaltung ungenau bezüglich des Abschaltpunktes und weist eine geringe Reproduzierbarkeit des Schaltpunktes auf.

Schließlich wird in der DE 39 33 266 A1 vorgeschlagen, das Belastungsmoment eines Antriebsmotors für einen Rolladen über eine Messung des Motorstroms zu erfassen. Auch in diesem Anwendungsfall erweist sich die erforderliche Auswerteelektronik als kompliziert, aufwendig, störanfällig und auch ungenau.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen konstruktiven und meßtechnischen Maßnahmen eine sichere und eindeutige Erfassung von Lastwechselvorgängen ermöglicht ist, wobei in Abhängigkeit dieser Lastwechselvorgänge die Steuerung, insbesondere Endabschaltung des motorischen Antriebes durchgeführt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei der Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen i. w. dadurch gelöst, daß der Sensor als mechanisches Schaltelement ausgebildet ist, wobei das Schaltelement zwei zusammenwirkende Bauteile aufweist, deren relative Winkellage zueinander, bezogen auf eine gemeinsame Achse, änderbar ist, wobei in Abhängigkeit der relativen Winkellage unterschiedliche Schaltzustände des Schaltelements darstellbar sind. Der Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung spricht insbesondere auf solche Lastwechselvorgänge an, die dann auftreten, wenn der Rolladen, das Garagentor o. dgl. bei dem Herabfahren auf ein Hindernis aufsetzen bzw. komplett geschlossen sind. Dann wird die relative Winkellage der zusammenwirkenden Gehäuseteile des Schaltelements geändert, so daß die Möglichkeit besteht, den Lastwechsel mittels Schaltern o. dgl. zu detektieren. Bei einem Herauffahren des Rolladens, Garagentors o. dgl. wird die relative Winkellage der zusammenwirkenden Bauteile wiederum geändert, so daß eine Steuerung des motorischen Antriebes, insbesondere eine Endabschaltung ohne den Einsatz aufwendiger elektronischer Auswertemittel o. dgl. ermöglicht ist. Dadurch, daß der Sensor als mechanisches Schaltelement ausgebildet ist, ist ein einfacher konstruktiver Aufbau des Sensors bei gleichzeitig hoher Prozeßsicherheit gegeben. Dadurch, daß das Schaltelement zwei zusammenwirkende Bauteile aufweist, deren relative Winkellage zueinander in einem Winkelbereich änderbar ist, sind die Voraussetzungen dafür gegeben, daß die Bauteile infolge von Lastwechselvorgängen bzw. Drehmomentänderungen die relative Winkellage zueinander ändern können, so daß bspw. bei einem Aufsetzen des Rolladens o. dgl. auf ein Hindernis die relative Winkellage von einem ersten Winkel auf einen zweiten Winkel geändert wird. Im folgenden werden die Begriffe "Bauteile" und "Gehäuseteile" verwendet, wobei hierunter zwei Elemente o. dgl. zu verstehen sind, deren relative Winkellage bzgl. einer gemeinsamen Achse veränderbar ist.

Dabei hat es sich nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, daß die relative Winkellage in einem Winkelbereich ±α änderbar ist. Aufgrund dieses symmetrischen Aufbaus besteht beispielsweise die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile in einer Ruheposition voreinzustellen, welcher der relativen Winkellage 0° entspricht. Bei Drehmomentänderungen können dann die beiden Gehäuseteile um den Winkel +α bzw. -α gegeneinander verdreht werden, je nach Vorzeichen der Drehmomentänderung.

Aus konstruktiver Sicht hat es sich gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, daß die Gehäuseteile des Schaltelements Anschlagsmittel zur Begrenzung des Winkelbereichs aufweisen. Somit wird dafür gesorgt, daß nur Änderungen der Winkellage zum Tragen kommen, die ausreichend sind, um den Sensor bzw. die zusammenwirkenden Gehäuseteile des Schaltelements in einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand zu überführen, der der relativen Winkellage +α bzw. -α entspricht.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind ein Gehäuseteil mit der Wickelwelle und das andere Gehäuseteil mit der Antriebsvorrichtung drehfest verbunden. Dabei liegt es im Belieben des Fachmanns, das eine bzw. andere Gehäuseteil mit der Wickelwelle bzw. der Antriebsvorrichtung zu verbinden. Auf jeden Fall ist aufgrund dieser Maßnahme die Möglichkeit gegeben, Lastwechselvorgänge aufgrund einer Änderung der relativen Winkellage der beiden Gehäuseteile zu erfassen.

Es hat sich nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung als zweckmäßig herausgestellt, daß die Gehäuseteile mit durch Anschlagsmittel auf einen Winkelbereich ±α begrenztes Spiel relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnet sind. Dadurch, daß dieses Winkelspiel zweier Teile des Antriebsstranges der motorischen Antriebsvorrichtung einer Wickelwelle eines Rolladens vorgesehen ist, wird die Möglichkeit geschaffen, über die Detektion der relativen Winkellage der Teile Lastwechselvorgänge bspw. beim Aufsetzen des Rolladens oder Garagentors auf ein Hindernis o. dgl. zu erfassen und auszuwerten.

Dabei ist das eine Gehäuseteil von Vorteil in einem Freiraum, einer Aussparung o. dgl. des anderen Gehäuseteils aufgenommen.

Als besonders zweckmäßig zur Detektion der relativen Winkellage der Gehäuseteile hat es sich erwiesen, daß einem der Gehäuseteile wenigstens ein Schalter zugeordnet ist, der durch eine Relativbewegung des anderen Gehäuseteils aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Eine Drehmomentänderung infolge von auf die Wickelwelle bzw. die Antriebsvorrichtung einwirkenden Lastwechselvorgängen wird somit lediglich in eine Änderung des Schaltzustandes des Schalters umgesetzt. Derartige definierte, zeitliche Zustandsänderungen sind steuerungs- bzw. regelungstechnisch besonders einfach zu verarbeiten, wobei zusätzlich eine hohe Störsicherheit gegeben ist, da es auf den genauen Absolutwert des Zustandes des Schalters nicht unbedingt ankommt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Schalter im Bereich der Anschlagsmittel des einen Gehäuseteils angeordnet und durch Anlage des anderen Gehäuseteils an dem Anschlagsmittel aktivierbar bzw. deaktivierbar. Diese Ausgestaltung ist konstruktiv besonders unaufwendig, da ein Betätigungselement des Schalters unmittelbar durch Einwirkung des zugeordneten Gehäuseteils betätigbar ist.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß zwei Schalter im Bereich der Anschlagsmittel des einen Gehäuseteils für den Winkelbereich +α sowie -α angeordnet und durch Anlage des anderen Gehäuseteils an dem jeweiligen Anschlagsmittel aktivierbar bzw. deaktivierbar sind. Durch die Anordnung zweier Schalter besteht die Möglichkeit, drei Schaltzustände zu unterscheiden. Wenn der Rolladen im Normalbetrieb abläuft, wird bspw. der eine Schalter durch Anlage des anderen Gehäuseteils betätigt. Wenn es zum Auflaufen auf ein Hindernis kommt, gelangt dieser Schalter allmählich außer Wirkstellung mit dem Gehäuseteil, wobei zunächst auch der andere Schalter durch das Gehäuseteil noch nicht betätigt wird. Wenn der relative Drehwinkel der beiden Gehäuseteile infolge des Aufstaus des Rolladens immer größer wird, gelangt dann auch der andere Schalter in Wirkstellung mit dem Gehäuseteil, so daß der zeitliche Ablauf des Aufstauens des Rolladens bzw. der zugehörige Lastwechselvorgang insgesamt durch drei unterschiedliche Schaltzustände der beiden Schalter detektiert werden kann.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Schaltelement integraler Bestandteil eines Anschlußteils für die Wickelwelle sowie eines mit der Antriebsvorrichtung bzw. am Gehäuserohr der Antriebsvorrichtung fest verbundenen Schaltgehäuses. Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, daß aufwendige zusätzliche Teile oder Vorrichtungen zur Realisierung des Schaltelements nicht erforderlich sind.

Desweiteren hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, daß das Anschlußteil mit einem Wandlager bzw. einem Träger drehfest verbunden ist.

Nach einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Gehäuseteile des Schaltelements durch einen axialen, im Profil etwa balkenartig geformten Fortsatz des Anschlußteils und durch das, eine Aussparung für den Fortsatz aufweisende Schaltgehäuse gebildet.

Dabei tauchen wenigstens ein, bevorzugt beide radialen Enden des Fortsatzes in eine, bevorzugt zwei i. w. diametrale randseitige Ausnehmungen der Aussparung ein.

Die Anschlagsmittel zur Begrenzung des Winkelbereichs werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch die Flanken der Ausnehmungen gebildet, wobei die radialen Enden des Fortsatzes an diesen Flanken zur Anlage kommen.

Um mit dem Schaltelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine elektrische Steuerung des motorischen Antriebes auf einfache Art durchführen zu können, weist eines der Gehäuseteile des Schaltelements eine Schaltkurve, einen Nocken o. dgl. Betätigungselement auf, wobei an dem anderen Gehäuseteil ein durch das Betätigungselement betätigbarer Schalter befestigt ist.

Dabei ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Schaltkurve an einer Stirnfläche des axialen Fortsatzes angeformt, wobei der Schalter, der insbesondere auch als Mikroschalter ausgebildet sein kann, in axialer Richtung benachbart der Stirnfläche angeordnet ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Schaltkurve besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß der Nocken o. dgl. als radialer Ansatz des axialen Fortsatzes ausgebildet ist, wobei dann auch der Schalter radial benachbart zu dem Nocken o. dgl. angeordnet ist. Einer dieser beiden alternativen Ausgestaltungen kann je nach den konstruktiven Erfordernissen der Vorzug gegeben werden. So zeichnet sich die letztgenannte Alternative durch eine geringere axiale Baulänge aus, während bei der ersten Alternative der Aufbau des Schaltgehäuses ggf. weniger aufwendig ist.

Desweiteren besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Schaltkurve eine Ausnehmung aufweist, in die ein Betätigungselement eines Schalters o. dgl. eintauchen kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Schalter bei einem Wechsel der Schaltzustände des Schaltelements aktiviert bzw. deaktiviert wird. Drehmomentänderungen infolge von auf die Wickelwelle bzw. die Antriebsvorrichtung einwirkenden Lastwechselvorgängen werden somit in eine definierte Änderung des Schaltzustandes des oder der Schalter umgesetzt. Insbesondere hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, daß dem anderen Gehäuseteil durch das Betätigungselement betätigbare Schalter zugeordnet sind, die jeweils in dem einen Winkelbereich +α oder in dem anderen Winkelbereich -α aktivierbar bzw. deaktivierbar sind. Auch hier ist somit die Möglichkeit gegeben, den zeitlichen Ablauf des Lastwechselvorganges mittels drei unterschiedlicher Schaltzustände der beiden Schalter abzubilden.

In der Praxis hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der Winkel α im Bereich zwischen ±5° und ±30°, bevorzugt bei etwa ±10° bis ±15° liegt.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß das Bauteil zwei bevorzugt kreissegmentförmig ausgebildete Arme aufweist, die endseitig mit einer Federvorspannung eines Federelements beaufschlagt sind. Durch dieses Federelement bzw. einen sonstigen Kraftfederspeicher wird das als Schaltelement ausgebildete Bauteil bei fehlenden Lastmomentänderungen in einer definierten Nullage positioniert. Das Federelement ist bevorzugt so ausgelegt, daß bei ablaufendem Rolladen oder Panzer das äußere Gehäuseteil mit einem Anschlag an dem Schaltelement anliegt. Sobald bei einer Abwärtsbewegung des Rolladens dieser auf ein Hindernis bzw. den Boden aufsetzt, stauen sich die einzelnen Lamellen auf, wodurch das an der Wickelwelle wirksame Gewicht reduziert wird, bis schließlich die Federkraft des Federelements ausreicht, um das Bauteil bzgl. des Schaltelements in die definierte Nullage zu verdrehen. Diese Positionierung des Schaltelements wird detektiert und kann zu einer Abschaltung des Antriebsmotors ausgenutzt werden.

Von Vorteil ist das Federelement in einer Aufnahme des Bauteils aufgenommen.

Nach einer anderen Ausführungsform ist das Federelement als einzelne Druckfeder ausgebildet.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß das Federelement durch zwei separate Druckfedern gebildet ist, an denen sich jeweils ein Arm des Schaltelements abstützt.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Federkonstanten der Druckfedern des Federelements unterschiedliche Werte aufweisen. Hierdurch kann individuellen Erfordernissen durch den Einsatz von Druckfedern mit verschiedenen Federkonstanten Rechnung getragen werden.

Von Vorteil ist der Sensor als mechanisches, nur einen ersten und einen zweiten stabilen Schaltzustand aufweisendes Schaltelement ausgebildet. Dadurch, daß der Sensor als mechanisches, bistabiles Schaltelement ausgebildet ist, ist bei einem einfachen konstruktiven Aufbau des Sensors eine hohe Prozeßsicherheit gegeben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Schaltelement ein bistabiles Kippelement auf, wodurch gewährleistet ist, daß das Schaltelement neben dem ersten und dem zweiten stabilen Schaltzustand keine undefinierten Zwischenschaltzustände annehmen kann.

Dabei ist das Kippelement von Vorteil durch einen zwischen den beiden Gehäuseteilen verschwenkbar positionierten Knebel, Knochen o. dgl. gebildet, der von einer Druckfeder beaufschlagt ist. Somit ist durch den Einsatz einfacher konstruktiver Maßnahmen dafür gesorgt, daß sämtliche zwischen dem ersten und dem zweiten stabilen Schaltzustand liegenden Positionen innerhalb des Winkelbereichs lediglich labiler Natur sind und von dem Schaltelement nicht dauerhaft eingenommen werden können, sondern lediglich während des Schaltvorganges von der einen in die andere stabile Position zeitlich dynamisch durchlaufen werden.

Konstruktiv besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn die Schaltglieder als Gehäuseteile ausgebildet sind.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1a, 1b und 1c eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements bei drei unterschiedlichen, relativen Winkellagen der Bauteile bzw. Gehäuseteile,

Fig. 2a, 2b und 2c eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements mit drei unterschiedlichen Winkellagen der zusammenwirkenden Bauteile bzw. Gehäuseteile,

Fig. 3a, 3b und 3c eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements mit drei Winkellagen der zusammenwirkenden Bauteile bzw. Gehäuseteile,

Fig. 4a, 4b und 4c eine Prinzipdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements mit drei unterschiedlichen Winkellagen der zusammenwirkenden Bauteile bzw. Gehäuseteile,

Fig. 5a, 5b, 5c eine Prinzipdarstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements mit drei unterschiedlichen Winkellagen der zusammenwirkenden Bauteile bzw. Gehäuseteile, wobei die beiden Schalter in Fig. 5c eine alternative Positionierung zu den Fig. 5a, 5b aufweisen,

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements in einem ersten stabilen Schaltzustand,

Fig. 7 das Schaltelement der Fig. 6 in dem zweiten stabilen Schaltzustand und

Fig. 8 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Schaltelements in der Anordnung mit einer teilweise gezeigten Wickelwelle eines Rolladens o. dgl.

In Fig. 8 ist die motorische Antriebsvorrichtung, die ggf. auch ein Getriebe beinhalten kann, mit Bezugsziffer 28 bezeichnet. Abtriebsseitig weist die Antriebsvorrichtung eine Mitnehmerscheibe 30 auf, die drehfest mit der die Antriebsvorrichtung 28 aufnehmenden Wickelwelle 32 verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung 28 ist zusammen mit einem Schaltgehäuse 18 in einem Gehäuserohr 12 untergebracht, wobei Antriebsvorrichtung 28 und Schaltgehäuse 18 fest miteinander verbunden sind. Einends stützt sich die Wickelwelle 32 auf einem Drehlager eines Anschlußteils 16 ab, wobei das Anschlußteil 16 ortsfest, bspw. mittels eines Trägers 36 an einem Wandlager 14 befestigt ist.

Die Steuervorrichtung 10 bzw. deren Sensor zur Erfassung von Drehmomentänderungen infolge von auf die Wickelwelle 32 bzw. die Antriebsvorrichtung 28 einwirkenden Lastwechselvorgängen ist als mechanisches Schaltelement 34 ausgebildet. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 10 sind in den Fig. 1 bis 7 dargestellt.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1a, 1b und weist die Vorrichtung 10 ein äußeres Bauteil bzw. Gehäuseteil 61 auf, innerhalb welchem das Schaltelement 62 schwenkbar auf einer Achse 63 gelagert ist. Das Schaltelement 62 besitzt zwei als Kreissegmente ausgebildete Arme 64, welche jeweils mittels eines Abstützelementes 65, insbesondere einer Druckplatte o. dgl., gegen ein leicht vorgespanntes Federelement 26 bzw. einen Kraftfederspeicher wirken. Die Bewegung des Schaltelements 62 wird durch insbesondere zwei ortsfeste Anschläge 67 begrenzt. Die gesamte Anordnung ist so getroffen, daß in dem Gehäuseteil 61 ein Freiraum 60 eingefräst ist, in welchem das Schaltelement 62 verdrehbar gelagert ist. Die Anschläge 67 ergeben sich dann durch die den Freiraum 60 für das Schaltelement 62 begrenzenden Seitenwandungen. Bei der in Fig. 1a dargestellten Nullstellung des Schaltelements 62 ist ein Mikroschalter 68 gerade nicht betätigt, da dessen Betätigungselement 69, insbesondere ein Stößel, in eine Ausnehmung 59 der Schaltkurve 70 des Schaltelements 62 eingreift. Das Gehäuseteil 61 ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel mit einem mauerseitigen Wandlager verbunden, d. h. bzgl. des Schaltelements 62 ortsfest angeordnet. Das Schaltelement 62 ist über die Wickelwelle 32 mit dem Rolladen verbunden, d. h. die Relativbewegung zwischen dem Schaltelement 62 und dem Gehäuseteil 61 erfolgt durch eine Drehbewegung des Schaltelements 62 infolge einer Lastmomentänderung. Das Federelement 66 ist bspw. so ausgelegt, daß bei ablaufendem Panzer oder Rolladen das Gehäuseteil 61 so verdreht wird, daß ein Anschlag 67 an dem Schaltkontakt 62 anliegt. Demgemäß befindet sich der mit dem Gehäuseteil 61 ortsfest verbundene Mikroschalter 68 bzw. dessen Stößel oder Betätigungselement 69 außer Eingriff mit der Ausnehmung 59 der Schaltkurve 70, wie dies bspw. in den Fig. 1b, 1c dargestellt ist. Diese Anordnung des Schalters eignet sich insbesondere für solche Rolläden, bei denen die Anbindung des Panzers an die Wickelwelle mittels eines flexiblen Gurtes, bspw. aus textilem Material, erfolgt. Im Falle, daß bei der Abwärtsbewegung dieses Rolladens mit Gurtanbindung der Panzer auf ein Hindernis oder auf den Boden aufsetzt, stauen sich die einzelnen Lamellen auf. Dadurch reduziert sich das an der Wickelwelle 32 wirksam werdende Gewicht, bis schließlich die Federkraft des Federelements 66 ausreicht, um das Schaltelement 62 bzgl. des Gehäuseteils 61 in die in Fig. 1a dargestellte Mittellage zu verdrehen. Dieses Signal wird detektiert und kann bspw. zu einer Abschaltung des Motors ausgenutzt werden. Es versteht sich, daß selbstverständlich auch das Schaltelement 62 ortsfest und das Gehäuseteil 61 verschwenkbar angeordnet sein kann.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2a, 2b und 2c unterscheidet sich von dem der Fig. 1a, 1b und 1c insbesondere dadurch, daß das Federelement 66 durch zwei Druckfedern 71, 72 gebildet wird. Die Arme 64 des Gehäuseteils 73 bzw. Schaltelements 62 stützen sich endseitig jeweils mindestens an einer der beiden Druckfedern 71, 72 ab. Die Federkonstanten der beiden Druckfedern 71, 72 können unterschiedlich ausgelegt sein, so daß ein Verschwenken des Gehäuseteils 73 bzw. Schaltelements 62 ausgehend von der Nullage der Fig. 2a um den Winkel +α bzw. -α jeweils unter der Einwirkung unterschiedlicher Lastmomentänderungen möglich ist. Durch diese Maßnahme kann in individuellen Besonderheiten beim Ablaufvorgang eines Rolladens, eines Garagentors, eines Panzers oder einer Markise Rechnung getragen werden.

Die Ausführungsform gemäß den Fig. 3a, 3b und 3c unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1a, 1b und 1c i. w. dadurch, daß anstelle des Mikroschalters 68 zwei Schalter 75 und 76 vorgesehen sind, welche durch das Schaltelement 62 bzw. Gehäuseteil 73 je nach dessen Schaltstellung alternativ betätigbar sind. Zur Betätigung der Schalter 75 und 78 ist an dem Schaltelement 62 ein Schaltnocken 77 o. dgl. vorgesehen. Durch die zweizähligen Schalter 75, 76 besteht die Möglichkeit drei Schaltzustände zu unterscheiden. Wenn der Rolladen o. dgl. im Normalbetrieb abläuft, wird bspw. der Schalter 76 betätigt. Kommt es zum Auflaufen auf ein Hindernis, gelangt das Schaltelement 62 allmählich außer Wirkstellung mit dem Schalter 76, wobei zunächst auch der Schalter 75 noch außer Wirkkontakt mit dem Schaltelement 62 ist. Diese Position des Schaltelements 62 ist in Fig. 3a dargestellt. Wenn der Drehwinkel infolge des Aufstaus des Rolladens o. dgl. weiter anwächst, gelangt dann der Schalter 75 in Wirkstellung mit dem Schaltelement 62 und wird betätigt (Fig. 3b). Insgesamt stehen in der zeitlichen Reihenfolge des Aufstauens des Rolladens somit drei Schaltzustände zur Verfügung, so daß ein besseres Schaltverhalten sowie die Möglichkeit einer differenzierten Auswertung der Schaltsignale erreicht ist. So kann bspw. im Fall, daß der Rolladen oder Panzer in seinen Führungen hakt und der Schalter 76 sehr schnell außer Eingriff mit dem Schaltelement 62 gelangt, durch entsprechende Signalauswertung der Schaltsignale der Schalter 75 und 76 vermieden werden, daß in diesem Betriebszustand ein Abschalten des Motors erfolgt. Bei dieser Ausführungsform kann nun eine differenziertere Auswertung der Schaltsignale durchgeführt werden, indem der Motor erst dann abgeschaltet wird, wenn auch der Schalter 65 betätigt wird.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4a, 4b und 4c unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a, 3b und 3c i. w. dadurch, daß anstelle des Federelements 60 zwei separate Druckfedern 71, 72 vorgesehen sind, an denen sich die Arme 64 des Schaltelements 62 bzw. Gehäuseteils 73 abstützen. Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2a, 2b und 2c kann durch bspw. eine unterschiedliche Auslegung der Federkonstanten der Druckfedern 71, 72 eine individuelle Abstimmung auf die jeweilige Anwendung vorgenommen werden.

Bei der üblichen Anbindung des Panzers an die Wickelwelle 32 mittels Stahlfedern o. dgl. kann auf eine Verwendung eines Federelements 66 bzw. Druckfedern 71, 72 völlig verzichtet werden, wie dies in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5a, 5b und 5c dargestellt ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß durch die federelastische Anbindung des Panzers an die Wickelwelle 32 die Rückwirkung bzw. die Drehbewegung des Gehäuses 61 gegenüber dem Schaltelement 62 selbsttätig erfolgt. Diese federlose Ausführungsform nach den Fig. 5a, 5b und 5c kommt somit überall dort zum Einsatz, wo eine quasi starre Kopplung zwischen dem Panzer, Rolladen o. dgl. und der Wickelwelle 32 vorgesehen ist. Die Funktionsweise ist ansonsten vergleichbar mit denen der vorher beschriebenen Ausführungsformen. Es versteht sich, daß auch bei der federlosen Variante ein Mikroschalter 68 oder aber auch die Schalter 75 und 76, wie vorher bereits beschrieben, zum Einsatz kommen können.

In Fig. 5c ist eine weitere Variante dargestellt, bei der die Schalter 75 und 76 unmittelbar im Bereich der Anschläge 67 des Gehäuseteils 61 angeordnet sind. Es liegt selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung, daß nur ein einziger Schalter 74 und 75 im Bereich des Schaltnockens 77 oder eines Anschlages 67 vorgesehen ist. Die Schalter 75 und 76, die im Bereich der Anschlagsmittel 67 des Gehäuseteils 61 oder 73 vorgesehen sind, werden durch Anlage des anderen Gehäuseteils 61, 73 an dem Anschlagsmittel 67 aktiviert bzw. deaktiviert.

Ein weiteres Einsatzgebiet für die bisher beschriebenen Ausführungsformen sind bspw. Knickarm-Markisen, bei denen es im Falle des Auftreffens der Markisenarme auf ein Hindernis zu einem Durchhängen des Tuches bzw. Behanges kommt. Hier sind insoweit die Verhältnisse vergleichbar zu einem Rolladen, der mittels eines textilen Gurts an die Wickelwelle angebunden ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht auch darin, die Signale an den Schaltern 75, 76 mit der jeweiligen Weginformation zu korrelieren. So sind z. B. Anwendungen denkbar, bei denen mit Sicherheit feststeht, daß innerhalb einer bestimmten Wegstrecke ein Hindernis nicht auftreten kann. In diesem Bereich kann somit die individuelle Stellung der Schalter 75, 76 unberücksichtigt bleiben. Auch besteht die Möglichkeit, in einem bestimmten Wegbereich sehr empfindlich auf bereits geringe Lastwechseländerungen zu reagieren, indem bereits beim Öffnen des Schalters 76 die Antriebsvorrichtung 28 abgeschaltet wird.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schalter 75 und 76 mit einem Wipptaster zusammenzufassen, welcher in einer Nut an der Schaltkurve 70 eingreift.

Eine weitere Ausführungsform des Schaltelements 34 ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Das Schaltelement 34 weist zwei zusammenwirkende Gehäuseteile 40, 42 auf, deren relative Winkellage zueinander bezogen auf eine gemeinsame Achse 38 in einem Winkelbereich ±α änderbar ist. Dabei ist das Schaltelement 34, wie aus Fig. 8 ersichtlich, integraler Bestandteil des Anschlußteils 16 für die Wickelwelle 32 sowie des mit der Antriebsvorrichtung 28 bzw. dem Gehäuserohr 12 der Antriebsvorrichtung 28 fest verbundenen Schaltgehäuses 18. Das Anschlußteil 16 andererseits ist mit dem Wandlager 14 bzw. dem Träger 16 drehfest verbunden. Zur Begrenzung des Winkelbereichs ±α weisen die Gehäuseteile 40, 42 des Schaltelements 34 Anschlagsmittel 44 auf. Desweiteren ist das Schaltelement 34 mit einem bistabilen Kippelement 46 ausgestattet.

Die Gehäuseteile 40, 42 des Schaltelements 34 sind durch einen axialen, im Profil etwa hakenförmig geformten Fortsatz 48 des Anschlußteils 16 und durch das, eine Aussparung 50 zur Aufnahme des Fortsatzes 48 aufweisende Schaltgehäuse 18 gebildet. Die beiden radialen Enden des Fortsatzes 48 tauchen in zwei i. w. diametrale, randseitige Ausnehmungen 52 der Aussparung 50 ein, wobei die Flanken 54 der Ausnehmungen 52 Anschlagmittel 44 für die radialen Enden des Fortsatzes 48 bilden.

Das Kippelement 46 ist durch einen zwischen den beiden Gehäuseteilen 40, 42 verschwenkbar positionierten Knebel 20, Knochen o. dgl. gebildet, der von einer Druckfeder 22 beaufschlagt ist. Dabei stützt sich der eine endseitige Abschnitt des Knebels 20 in einer angepaßten Aufnahme der Innenwandung der Aussparung 50 ab. Das andere Ende des Knebels 20 wird von der Druckfeder 22 beaufschlagt, die in einer Sacklochbohrung des Fortsatzes 48 aufgenommen ist.

Ein Gehäuseteil 40, 42 des Schaltelements 34 weist eine Schaltkurve 26, einen Nocken 56 o. dgl. Betätigungselement auf, wobei an dem anderen Gehäuseteil 42, 40 ein durch das Betätigungselement betätigbarer Schalter 24 befestigt ist. Wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Schaltkurve 26 einer Stirnfläche des axialen Fortsatzes 48 angeformt, wobei der Schalter 24 axial benachbart der Stirnfläche befestigt ist.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6, 7 ist das Betätigungselement ein Nocken, der als radialer Ansatz des axialen Fortsatzes 48 ausgebildet ist. In diesem Fall ist auch der Schalter 24 radial benachbart zu dem Nocken 56 angeordnet. Der Schalter 24 wird bei einem Wechsel der stabilen Schaltzustände des Schaltelements 34 aktiviert bzw. deaktiviert, wodurch eine dem Schalter 24 nachgeordnete Steuerelektronik für die Antriebsvorrichtung 28 entsprechend angesteuert werden kann. Der Winkel α liegt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Bereich von etwa ±10°.

Es versteht sich, daß der Schalter 24 bspw. auch direkt mittels des Knebels 20 betätigt werden kann. Auch kann der Schalter 24 unter Umständen auf dem Wandlager 14 angeordnet sein.

Lediglich die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Schaltzustände des Schaltelements 34 sind stabile Schaltzustände, sämtliche anderen Positionen des Schaltgehäuses 18 bzgl. des Fortsatzes 48 sind aufgrund der Kopplung beider Teile mittels des Kippelements 46 instabiler Natur. Der Schalter 24 soll genau dann betätigt werden, wenn von einem der Gehäuseteile 40, 42, insbesondere von dem Schaltgehäuse 18 eine Winkellage eingenommen worden ist, die dem halben maximalen Drehwinkel entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies gerade die Winkelposition 0, ausgehend von +α oder -α.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 mit dem Schaltelement 34 nach den Fig. 6 und 7 ist wie folgt:
Das Schaltelement 34 dient dazu, zu erkennen, wann der Rolladen o. dgl. auf ein Hindernis aufsetzt bzw. komplett geschlossen ist. Der obere Rolladenanschlag wird im vorliegenden Fall nicht mittels des Schaltelements 34, sondern bspw. über die Drehzahländerung der Antriebsvorrichtung 28 erkannt.

Solange das Gewicht des Rolladenpanzers o. dgl. an der Wickelwelle 32 hängt, befindet sich das Schaltelement 34 in einem der beiden stabilen Schaltzustände, da die Wickelwelle 32 über die Abtriebswelle ein Drehmoment auf die Antriebsvorrichtung 28 ausübt. Das Schaltgehäuse 18, welches mit der Antriebsvorrichtung 28 fest verbunden ist, ist auf dem Anschlußteil 16 um den Winkel ±α drehbar gelagert. Das Anschlußteil 16 selbst ist bspw. über einen Mitnehmer o. dgl. fest mit dem Wandlager 14 verbunden.

Wenn nun der Rolladen auf ein Hindernis oder am unteren Endpunkt aufsetzt, wird auf die Wickelwelle 32 ein entgegengesetztes Moment übertragen, welches das Schaltelement 34 von dem einen stabilen Schaltzustand in den anderen stabilen Schaltzustand überführt, wobei gleichzeitig der Schalter 24 betätigt wird. Dieses Signal wird der nachfolgenden Steuer-/Regel vorrichtung zugeführt, wobei von der Steuer-/Regel vorrichtung die Antriebsvorrichtung 28 abgeschaltet wird.

Der besondere Vorteil des Schaltelements 34 besteht darin, daß der Schaltvorgang von dem einen stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand schlagartig durchgeführt wird und eine undefinierte Zwischenstellung vermieden ist.

Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

12

Gehäuserohr

14

Wandlager

16

Anschlußteil

18

Schaltgehäuse

20

Knebel

22

Druckfeder

24

Schalter

26

Schaltkurve

28

Antriebsvorrichtung

30

Mitnehmerscheibe

32

Wickelwelle

34

Schaltelement

36

Träger

38

Achse

40

Gehäuseteil

42

Gehäuseteil

44

Anschlagsmittel

46

Kippelement

48

Fortsatz

50

Aussparung

52

Ausnehmung

54

Flanke

56

Nocken

59

Ausnehmung

60

Freiraum

61

Gehäuseteil

62

Schaltelement

63

Achse

64

Arme

65

Abstützelement

66

Federelement

67

Anschlagsmittel

68

Mikroschalter

69

Betätigungselement

70

Schaltkurve

71

Druckfeder

72

Druckfeder

73

Gehäuseteil

75

Schalter

76

Schalter

77

Schaltnocken.

Claims

1. Vorrichtung (10) zur Steuerung, insbesondere Endabschaltung einer motorischen Antriebsvorrichtung (28) einer Wickelwelle (32) eines Rolladens, Garagentors o. dgl., mit einem Sensor zur Erfassung von Drehmomentänderungen infolge von auf die Wickelwelle (32) bzw. die Antriebsvorrichtung (28) einwirkenden Lastwechselvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als mechanisches Schaltelement (34, 62) ausgebildet ist, wobei das Schaltelement (34, 62) zwei zusammenwirkende Bauteile (40, 42, 61, 73) aufweist, deren relative Winkellage zueinander, bezogen auf eine gemeinsame Achse (38, 63), änderbar ist, wobei in Abhängigkeit der relativen Winkellage unterschiedliche Schaltzustände des Schaltelements (34, 62) darstellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Winkellage in einem Winkelbereich ±α änderbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile (40, 42, 61, 73) des Schaltelements (34, 62) Anschlagsmittel (44, 67) zur Begrenzung des Winkelbereichs aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (40, 42, 61, 73) mit der Wickelwelle (32) und das andere Bauteil (40, 42, 61, 73) mit der Antriebsvorrichtung (28) drehfest verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (40, 42, 61, 73) mit durch Anschlagsmittel (44, 67) auf einen Winkelbereich ±α begrenztes Spiel relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse (38, 63) drehbar angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Bauteil (40, 73) in einem Freiraum (60), einer Aussparung (50) o. dgl. des anderen Bauteils (42, 61) aufgenommen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Bauteile (40, 42, 61, 73) wenigstens ein Schalter (24, 68, 75, 76) zugeordnet ist, der durch eine Relativbewegung des anderen Bauteils (40, 42, 61, 73) aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (75, 76) im Bereich der Anschlagsmittel (44, 67) des einen Bauteils (40, 42, 61, 73) angeordnet und durch Anlage des anderen Bauteils (40, 42, 61, 73) an dem Anschlagsmittel (44, 67) aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schalter (75, 76) im Bereich der Anschlagsmittel (44, 67) des einen Bauteils (40, 42, 61, 73) für den Winkelbereich +α sowie -α angeordnet und durch Anlage des anderen Bauteils (40, 42, 61, 73) an dem jeweiligen Anschlagsmittel (44, 77) aktivierbar bzw. deaktivierbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (34, 62) integraler Bestandteil eines Anschlußteils (16) für die Wickelwelle (32) sowie eines mit der Antriebsvorrichtung (28) bzw. einem Gehäuserohr (12) der Antriebsvorrichtung (28) fest verbundenen Schaltgehäuses (18) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (16) mit einem Wandlager (14) bzw. einem Träger (36) drehfest verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (40, 42, 61, 73) des Schaltelements (34, 62) durch einen axialen, im Profil etwa balkenartig geformten Fortsatz (48) des Anschlußteils (16) und durch das, eine Aussparung (50) für den Fortsatz (48) aufweisende Schaltgehäuse (18) gebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein, bevorzugt beide radialen Enden des Fortsatzes (48) in eine, bevorzugt in zwei i. w. diametral angeordnete randseitige Ausnehmungen (52) der Aussparung eintauchen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (54) der Ausnehmung (52) Anschlagsmittel (44, 67) für das oder die radialen Enden des Fortsatzes (48) bilden.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (40, 42, 61, 73) des Schaltelements (34, 62) eine Schaltkurve (26, 70), einen Nocken (56, 77) o. dgl. Betätigungselement aufweist und an dem anderen Bauteil (40, 42, 61, 73) ein durch das Betätigungselement betätigbarer Schalter (24, 58, 75, 76) befestigt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve (26, 70) einer Stirnfläche des axialen Fortsatzes (48) angeformt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (56, 77) als radialer Ansatz des axialen Fortsatzes (48) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve (26, 70) eine Ausnehmung (59) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (24, 58, 75, 76) bei einem Wechsel der Schaltzustände des Schaltelements (34, 62) aktiviert bzw. deaktiviert wird.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem anderen Bauteil (40, 42, 61, 73) zwei durch ein Betätigungselement betätigbare Schalter (24, 58, 75, 76) zugeordnet sind, die jeweils in dem einen Winkelbereich +α oder in dem anderen Winkelbereich -α aktivierbar bzw. deaktivierbar sind.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α im Bereich zwischen ±5° und ±30°, bevorzugt bei etwa ±10° bis ±15° liegt.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schaltelement (34, 62) ausgebildete Bauteil (40, 73) zwei bevorzugt kreissegmentförmig ausgebildete Arme (64) aufweist, die endseitig mit einer Federvorspannung eines Federelements (66) beaufschlagt sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (66) in einer Aufnahme des Bauteils (42, 61) aufgenommen ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (66) als einzelne Druckfeder ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (66) durch zwei separate Druckfedern (71, 72) gebildet ist, an denen sich jeweils ein Arm (64) abstützt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstanten der Druckfedern (71, 22) des Federelements (66) unterschiedliche Werte aufweisen.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (34, 62) nur einen ersten und einen zweiten stabilen Schaltzustand aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (34, 62) ein bistabiles Kippelement (46) aufweist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippelement (46) durch einen zwischen den beiden Bauteilen (40, 42, 61, 73) verschwenkbar positionierten Knebel (20), Knochen o. dgl. gebildet ist, der von einer Druckfeder (22) beaufschlagt ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (40, 42, 61, 73) des Schaltelements (34, 62) als Gehäuseteile ausgebildet sind.